[发明专利]一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机

权利要求书

1.一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，包括永磁同步电动机（1），其特征在于，所述永磁同步电动机（1）上方设有通过法兰连接的变频器（2），所述变频器（2）整体内设有多个腔体（4），所述腔体（4）包括动力电源接线腔（3），输入电抗器接线腔，所述腔体（4）内部包含能够实现永磁同步电动机（1）矢量控制的主控单元（5）、整流器件（6）、电容储能模块（7）和逆变功率单元（8），所述永磁同步电动机（1）为具有多相独立线圈绕组的永磁同步电动机（1），所述此一体机使用水冷散热器进行散热，所述散热器水冷板（9）采用新型绝缘导热材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述变频器（2）整流部分采用三相半控桥式模块串联均压整流，使用二极管串联电阻接入一相输入电源回路的独特形式提供上电回路，省去了传统主回路中使用的输入接触器和可控硅，简化了电路结构、降低了生产成本。

3.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述变频器（2）内的水冷板（9）内嵌水路通道与电机内部水道串接形成一个供水冷却回路，结构简单、维护方便，所述散热器水冷板（9）采用新型绝缘导热材料，具有导热系数高、绝缘性能好的特点，所述散热器水冷板（9）进出水口与电机水道连接处采用O型密封圈进行密封，防止冷却水外溢。

4.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述变频器（2）壳体表面带有参数显示和带电指示功能，具有与外部信号和主回路电缆连接的接口。

5.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述电容储能部分由多组电容组串联组成，每组电容组又由多个电容并联组成，每组电容组两端还并联有均压电阻。

6.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述变频器（2）逆变电路为多组两电平或三电平逆变单元串联的拓扑结构，每组逆变单元通过采用多个低压IGBT逆变模块串联分压形成每相桥臂，各组逆变单元均具有三相独立输出，变频器（2）的每路输出对应连接于具有多路独立线圈绕组的永磁同步电动机（1）的电源输入端。

7.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述变频器（2）的每个输出端均安装有独立霍尔元件（10）对实时电流进行采样，实现驱动控制以及电路保护功能，采用该结构能使控制器对逆变模块的驱动控制更加精确，并通过对各相电流间平衡度的判断来有效保护一体机，避免出现炸机风险。

8.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述多相输入永磁同步电动机（1）结构上包含多路独立线圈绕组，相邻独立线圈绕组之间相互电气隔离，多路独立线圈绕组共同作用产生永磁同步电机内部的旋转磁场。

9.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述多相输入永磁同步电动机（1）由多个单元电机构成，每个单元电机均包含三相输入，且中性点独立连接，单元电机的数量与变频器（2）逆变电路逆变单元的组数对应，在与变频器（2）多相输出端连接时，每个单元电机内的相应支路输入端与对应逆变单元组内的该相输出端对应连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于低压模块串联的高压永磁变频电机一体机，其特征在于，所述所述多相输入永磁同步电动机（1）每相绕组设计阻抗一致。